ഒരു പുതിയ തരം SSD സംഭരണം ഡാറ്റാ സെന്ററിലെ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കും - അത് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു

ഈ സംവിധാനം ഊർജ്ജ ചെലവ് പകുതിയായി കുറയ്ക്കും.

/ ഫോട്ടോ ആൻഡി മെൽട്ടൺ CC BY-SA

എന്തുകൊണ്ടാണ് നമുക്ക് ഒരു പുതിയ വാസ്തുവിദ്യ വേണ്ടത്?

ഡാറ്റാ സെന്റർ ഡൈനാമിക്സ് കണക്കുകൾ പ്രകാരം2030 ആകുമ്പോഴേക്കും ഗ്രഹത്തിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഊർജ്ജത്തിന്റെ 40% ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കും. ഈ വോളിയത്തിന്റെ ഏകദേശം 20% ഐടി മേഖലയിൽ നിന്നും ഡാറ്റാ സെന്ററുകളിൽ നിന്നും വരും. എഴുതിയത് നൽകി യൂറോപ്യൻ വിശകലന വിദഗ്ധരുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ, ഡാറ്റാ സെന്ററുകൾ ഇതിനകം തന്നെ എല്ലാ വൈദ്യുതിയുടെയും 1,4% "എടുക്കുന്നു". ഇത് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു 5 ആകുമ്പോഴേക്കും ഇത് 2020% ആയി ഉയരും.

SSD സംഭരണം വൈദ്യുതിയുടെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗം ഉപയോഗിക്കുന്നു. 2012 മുതൽ 2017 വരെയുള്ള കാലയളവിൽ, ഡാറ്റാ സെന്ററുകളിലെ സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ഡ്രൈവുകളുടെ പങ്ക് 8 ൽ നിന്ന് 22% ആയി വർദ്ധിച്ചു. SSD-കൾ മൂന്നിലൊന്ന് കുറവ് വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കുന്നുവെങ്കിലും (PDF, പേജ് 13) HDD-യെക്കാൾ, ഡാറ്റാ സെന്ററുകളുടെ സ്കെയിലിൽ വൈദ്യുതി ബില്ലുകൾ വലുതായി തുടരും.

ഡാറ്റാ സെന്ററിലെ സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ഡ്രൈവുകളുടെ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കുന്നതിന്, MIT-യിൽ നിന്നുള്ള എഞ്ചിനീയർമാർ ഒരു പുതിയ SSD സ്റ്റോറേജ് ആർക്കിടെക്ചർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ഇതിനെ ലൈറ്റ്‌സ്റ്റോർ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, കൂടാതെ സ്റ്റോറേജ് സെർവറുകൾ മറികടന്ന് ഒരു ഡാറ്റാ സെന്റർ നെറ്റ്‌വർക്കിലേക്ക് ഡ്രൈവുകൾ നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിക്കാൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു. എഴുതിയത് അനുസരിച്ച് രചയിതാക്കളെ, സിസ്റ്റം ഊർജ്ജ ചെലവ് പകുതിയായി കുറയ്ക്കും.

എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല

ലൈറ്റ്‌സ്റ്റോർ ഒരു ഫ്ലാഷ് കീ മൂല്യമുള്ള സ്റ്റോറാണ്, അത് ഡ്രൈവുകളിലേക്കുള്ള ഉപയോക്തൃ അഭ്യർത്ഥനകളെ കീകളായി മാപ്പ് ചെയ്യുന്നു. അവ പിന്നീട് സെർവറിലേക്ക് അയയ്ക്കുന്നു, അത് ആ കീയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഡാറ്റ പുറത്തുവിടുന്നു.

സിസ്റ്റം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു ബിൽറ്റ്-ഇൻ ഊർജ്ജ-കാര്യക്ഷമമായ പ്രോസസ്സർ, DRAM, NAND മെമ്മറി. ഒരു കൺട്രോളറും പ്രത്യേക സോഫ്റ്റ്‌വെയറും ഉപയോഗിച്ചാണ് ഇത് നിയന്ത്രിക്കുന്നത്. NAND അറേകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നതിന് കൺട്രോളർ ഉത്തരവാദിയാണ്, കൂടാതെ കെവി അഭ്യർത്ഥനകൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിനും കീ ജോഡികൾ സംഭരിക്കുന്നതിനും സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ ഉത്തരവാദിയാണ്. സോഫ്റ്റ്വെയർ ആർക്കിടെക്ചർ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത് LSM മരങ്ങൾ, ഇത് പല ആധുനിക DBMS-കളിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ആർക്കിടെക്ചർ ഡയഗ്രം ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കാം:

ലൈറ്റ്സ്റ്റോറിന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടകങ്ങൾ ഡയഗ്രം കാണിക്കുന്നു. ഒരു നോഡ് ക്ലസ്റ്റർ കീ-വാല്യൂ ജോഡികളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. അഡാപ്റ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ആപ്ലിക്കേഷൻ സെർവറുകൾ സിസ്റ്റവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. അവർ ക്ലയന്റ് അഭ്യർത്ഥനകളെ (POSIX API-ൽ നിന്നുള്ള fread() പോലുള്ളവ) KV അഭ്യർത്ഥനകളാക്കി മാറ്റുന്നു. ആർക്കിടെക്ചറിന് പ്രത്യേക അഡാപ്റ്ററുകളും ഉണ്ട് വൈ.സി.എസ്.ബി, ബ്ലോക്ക് (BUSE മൊഡ്യൂളിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി) കൂടാതെ ഫയൽ സ്റ്റോറേജുകളും.

അഭ്യർത്ഥനകൾ വിതരണം ചെയ്യുമ്പോൾ, അഡാപ്റ്റർ ഉപയോഗിക്കുന്നു സ്ഥിരമായ ഹാഷിംഗ്. Redis അല്ലെങ്കിൽ Swift പോലുള്ള സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. കെവി അഭ്യർത്ഥന കീ ഉപയോഗിച്ച്, അഡാപ്റ്റർ ഒരു ഹാഷ് കീ സൃഷ്ടിക്കുന്നു, അതിന്റെ മൂല്യം ടാർഗെറ്റ് നോഡിനെ തിരിച്ചറിയുന്നു.

ലൈറ്റ്‌സ്റ്റോർ ക്ലസ്റ്ററിന്റെ ശേഷി രേഖീയമായി - നെറ്റ്‌വർക്കിലേക്ക് അധിക നോഡുകൾ ബന്ധിപ്പിക്കുക. ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ, നിങ്ങൾ പുതിയ സ്വിച്ചുകൾ വാങ്ങേണ്ടി വന്നേക്കാം. എന്നിരുന്നാലും, ഡവലപ്പർമാർ ഓരോ നോഡിലും NAND ചിപ്പുകൾ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് അധിക സ്ലോട്ടുകൾ സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.

വാസ്തുവിദ്യയുടെ സാധ്യത

620 ഗിഗാബൈറ്റ് ഇഥർനെറ്റിൽ 10 എംബിപിഎസ് ത്രൂപുട്ട് ലൈറ്റ്‌സ്റ്റോർ അധിഷ്ഠിത സൊല്യൂഷനുണ്ടെന്ന് എംഐടി എഞ്ചിനീയർമാർ പറയുന്നു. ഒരു നോഡ് സാധാരണ 10 W-ന് പകരം 20 W ഉപയോഗിക്കുന്നു (ഇന്ന് ഡാറ്റാ സെന്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന SSD സിസ്റ്റങ്ങളിൽ). കൂടാതെ, ഉപകരണങ്ങൾ പകുതി സ്ഥലം എടുക്കുന്നു.

ഇപ്പോൾ ഡെവലപ്പർമാർ ചില വശങ്ങൾ അന്തിമമാക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, LightStore-ന് റേഞ്ച് അന്വേഷണങ്ങളിലും ചെറിയ ചോദ്യങ്ങളിലും പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയില്ല. ലൈറ്റ്‌സ്റ്റോർ LSM മരങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ ഈ സവിശേഷതകൾ ഭാവിയിൽ ചേർക്കും. കൂടാതെ, സിസ്റ്റത്തിന് ഇപ്പോഴും പരിമിതമായ അഡാപ്റ്ററുകൾ ഉണ്ട് - YCSB, ബ്ലോക്ക് അഡാപ്റ്ററുകൾ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. ഭാവിയിൽ, SQL അന്വേഷണങ്ങൾ മുതലായവ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാൻ LightStore-ന് കഴിയും.

മറ്റ് സംഭവവികാസങ്ങൾ

2018 ലെ വേനൽക്കാലത്ത്, സ്റ്റോറേജ് ഡെവലപ്‌മെന്റ് കമ്പനിയായ മാർവെൽ, AI സിസ്റ്റങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു പുതിയ SSD കൺട്രോളറുകൾ അവതരിപ്പിച്ചു. ഡാറ്റാ സെന്ററുകൾക്കും ക്ലയന്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കുമുള്ള സ്റ്റാൻഡേർഡ് കൺട്രോളറുകളിലേക്ക് ഡെവലപ്പർമാർ NVIDIA ഡീപ് ലേണിംഗ് ആക്സിലറേറ്ററുകൾ സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, ക്ലാസിക് എസ്എസ്ഡി കൺട്രോളറുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം ചെയ്യുന്ന ഒരു സ്വയം ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ആർക്കിടെക്ചർ അവർ സൃഷ്ടിച്ചു. എഡ്ജ് കമ്പ്യൂട്ടിംഗ്, ബിഗ് ഡാറ്റ അനലിറ്റിക്‌സ്, ഐഒടി എന്നിവയിൽ സിസ്റ്റം ആപ്ലിക്കേഷൻ കണ്ടെത്തുമെന്ന് കമ്പനി പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

ഡ്രൈവുകളുടെ വെസ്റ്റേൺ ഡിജിറ്റൽ ബ്ലൂ ലൈൻ അടുത്തിടെ അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്‌തു. ഏപ്രിലിൽ, ഡവലപ്പർമാർ ഒരു പരിഹാരം അവതരിപ്പിച്ചു - ഒരു വർഷം മുമ്പ് WD സ്വന്തമാക്കിയ SanDisk സാങ്കേതികവിദ്യകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള WD ബ്ലൂ SSD. പുതുക്കിയ WD ബ്ലൂ SSD-കൾ മെച്ചപ്പെട്ട പ്രകടനവും ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമതയും വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. സ്പെസിഫിക്കേഷന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് വാസ്തുവിദ്യ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത് NVMe, ഇത് പിസിഐ എക്സ്പ്രസ് വഴി ബന്ധിപ്പിച്ച എസ്എസ്ഡികളിലേക്ക് ആക്സസ് നൽകുന്നു.

ഈ സ്പെസിഫിക്കേഷൻ ഒരേസമയം നിരവധി അഭ്യർത്ഥനകളുള്ള SSD ഡ്രൈവുകളുടെ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ഡാറ്റ ആക്സസ് വേഗത്തിലാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കൂടാതെ, SSD ഇന്റർഫേസ് സ്റ്റാൻഡേർഡ് ചെയ്യാൻ NVMe നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു - ഹാർഡ്‌വെയർ നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് കൂടുതൽ വിഭവങ്ങൾ പാഴാക്കേണ്ടതില്ല അദ്വിതീയ ഡ്രൈവറുകൾ, കണക്ടറുകൾ, ഫോം ഘടകങ്ങൾ എന്നിവയുടെ വികസനത്തിന്.

പ്രോസ്പെക്റ്റ്സ്

ഡാറ്റാ സെന്റർ എസ്എസ്ഡി മാർക്കറ്റ് ലളിതമായ ആർക്കിടെക്ചർ, സ്റ്റോറേജ് ഘടകങ്ങളുടെ ഓട്ടോമേഷൻ, വർദ്ധിച്ച ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത എന്നിവയിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു. എംഐടിയിൽ നിന്നുള്ള എഞ്ചിനീയർമാരുടെ വികസനം പിന്നീടുള്ള പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നു. രചയിതാക്കൾ എണ്ണുകലൈറ്റ്‌സ്റ്റോർ ഡാറ്റാ സെന്ററുകളിലെ എസ്എസ്ഡി സ്റ്റോറേജിന്റെ വ്യവസായ നിലവാരമായി മാറും. ഭാവിയിൽ അതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി പുതിയതും കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവുമായ വാസ്തുവിദ്യകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുമെന്ന് നമുക്ക് അനുമാനിക്കാം.

കോർപ്പറേറ്റ് IaaS നെക്കുറിച്ചുള്ള ആദ്യ ബ്ലോഗിൽ നിന്നുള്ള നിരവധി മെറ്റീരിയലുകൾ:

• ഡാറ്റാ സെന്ററുകളുടെ വികസനം: സാങ്കേതിക പ്രവണതകൾ
• Avito.ru: ഒരു കമ്പനിയുടെ ബിസിനസ്സ് സംഘടിപ്പിക്കുന്നതിന് IaaS ക്ലൗഡ് എങ്ങനെ സഹായിക്കുന്നു
• ഒരു ഡാറ്റാ സെന്ററിന്റെ ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത എങ്ങനെ മെച്ചപ്പെടുത്താം
• പിസിഐ ഡിഎസ്എസിനെക്കുറിച്ച് നിങ്ങൾ അറിയേണ്ടത്: സ്റ്റാൻഡേർഡ് അവലോകനം
• എന്തുകൊണ്ടാണ് കമ്പനികൾ കണ്ടെയ്‌നറുകളേക്കാൾ വെർച്വൽ മെഷീനുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്
• ബിസിനസ്സ് വളരാൻ IaaS എങ്ങനെ സഹായിക്കുന്നു: ക്ലൗഡ് പരിഹരിക്കുന്ന മൂന്ന് വെല്ലുവിളികൾ
• ക്ലൗഡിലെ സെർവർലെസ് കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് - ഒരു ആധുനിക പ്രവണതയോ ആവശ്യമോ?

അവലംബം: www.habr.com